简述高速钢的化学成分、热处理特点和性能特点，并分析合金元素的作用。

参考答案：高速钢的主要特点具有高的红硬性、耐磨性和足够的强度，故用于制造切削速度较高的刀具和形状复杂的成型刀具。高速钢成分特点是含有较高碳(wc=0.7~1.2%)和大量形成碳化物的元素钨、铬、钒等。其中铬的主要作用是增大淬透性;钨、钒主要是提高红硬性和产生二次硬化。高速钢热处理特点淬火温度高(1270~1280℃)，并在560℃高温回火三次。

参考答案：钨是高速钢获得红硬性的主要元素。由于W和C的结合力较强，提高了马氏体抗回火稳定性，在560℃回火时析出W2C，产生弥散强化，并且提高钢的耐磨性。钒的作用：钒在高速钢中能显著提高钢的红硬性，提高硬度和耐磨性，同时还能有效的细化晶粒，降低钢的过热敏感性。但由于VC的硬度较高，使钢的磨削性变差。铬的作用：铬在高速钢中主要在于M6C中，Cr的溶入使M6C的稳定性下降，在高温时容易溶解，一部分Cr能形成M23C6，它的稳定性更低，在加热时几乎全部溶解于奥氏体中，从而保证了钢的淬透性。目前，绝大部分高速钢中都含4%左右的Cr。铬也增加高速钢耐腐蚀性和增大抗氧化能力，减少粘刀现象，改善刃具切削能力。
高速钢淬火加热过程容易产生的缺陷有过热、欠热和过烧。淬火温度过高，晶粒长大，碳化物溶解过多，未溶解碳化物产生角状化;奥氏体中合金度过高，即使后面冷却很快，也会在奥氏体晶界上析出碳化物成网状分布，这是过热。如果温度再高，合金元素的分布不均匀，会导致晶界熔化，出现铸态组织特征，主要为鱼骨状共晶莱氏体及黑色组织，这就是所谓的过烧。严重的过热和过烧，钢的脆性很大，不能使用。欠热是淬火温度较低，大量的碳化物未溶。W18Cr4V钢淬火温度超过1300℃时，容易出现过热特征，加热温度超过1320℃将发生过烧现象。所以W18Cr4V钢淬火温度一般在1260~1300℃。